JPH03243632A - 液晶ポリマー製摺動部品の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液晶ポリマー製摺動部品の製造法に関するも
のである。

（従来の技術） 近年、電気・電子機器や一般機械の分野でプラスチック
の摺動部品が多く使用されるようになってきた。中でも
、ポリアセタールは摩擦係数が小さく、自己摩耗が少な
いばかりでなく、相手材を摩耗させることも少ない成形
品を与えるため、特別大きな荷重のかかる分野を除いて
広く使用されている。例えばビデオカメラ、ビデオデツ
キ、ラジオカセット、ステレオ等の家電製品の中のギヤ
には、はとんどポリアセタールが使用されている。

しかし、ポリアセタールは、ａ形収縮が大きいこと、線
膨張係数が大きいことから寸法精度が出ないという大き
な欠点があり、高精度が要求される今日の小型化、軽量
化された家電製品におけるギヤ等の摺動部品としては対
応が困難となっている。

一方、一般に寸法精度の優れた成形品を与えるとされて
いるポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリパラフェニレンスルフィドはフィラー充填の有無に
かかわらず、摺動性が不十分であった。

また、近年、液晶ポリマー（サーモトロピック液晶ポリ
マー）が、アルミニウム並みの小さな線膨張係数を有し
ながら、成形性が良く、極めて小さい部品の成形が可能
であり、かつ、摺動性が優れていることから摺動部材と
して注目されている。

特に、液晶ポリマーに炭素繊維のようなフィラーを充填
すると摺動性が一層良好となり、自己摩耗が極めて少な
い成形品を与える。

しかし、炭素繊維を充填した液晶ポリマー樹脂組成物か
らなる成形品は、自己摩耗は少ないものの、大きな荷重
下では摩耗するという問題が残されていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記のような炭素繊維のようなフィラーを充
填した液晶ポリマー樹脂組成物からなる摺動部品の問題
点を解消し、自己摩耗が少ないばかりでなく、大きな荷
重にも耐えられる摺動部品を提供しようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討の結
果、成形品を特定の温度で熱処理すると摺動性が著しく
向上することを見出し１本発明に到達した。

すなわち１本発明は、液晶ポリマー製摺動部品を製造す
るに際し、液晶ポリマーにフィラーを充填した樹脂組成
物で成形品を成形し、得られた成形品を１５０℃以上で
熱変形を起こさない温度で熱処理することを特徴とする
液晶ポリマー製摺動部品の製造法を要旨とするものであ
る。

本発明における液晶ポリマーは、射出成形が可能で成形
性の良いものであれば如何なるものでもよい。具体例と
しては、特公昭５６−１８０１６号公報に開示されたバ
ラヒドロキシ安息香酸残基単位とエチレンテレフタレー
ト単位とからなる共重合ポリエステル、特開昭５４−７
７６９１号公報に開示された６−ヒドロキシ−２−ナフ
トエ酸残基単位とバラヒドロキシ安息香酸残基単位とか
らなる共重合ポリエステル、特公昭４７−４７８７０号
公報に開示されたバラヒドロキシ安息香酸残基単位、テ
レフタル酸残基単位及び２価フェノール残基単位からな
る共重合ポリエステル、特開昭５３−６５４２１号公報
に開示されたテレフタル酸残基単位とフェニルノ＼イド
ロキノン残基単位とからなる共重合ポリエステル、米国
特許第４６００７６５号明細書に開示されたテレフタル
酸残基単位、フェニルノ＼イドロキノン残基単位及びス
タイロハイドロキノン残基単位からなる共重合ポリエス
テル等が挙げられる。中でも、優れた機械的特性と耐熱
性を示し、適当な成形温度を有することから特公昭５６
−１８０１６号公報。

特開昭５４−７７６９１号公報及び特公昭４７−４７８
７０号公報に開示されたものが好ましく用いられる。

本発明における摺動部品は、液晶ポリマーにフィラーを
充填した樹脂組成物で成形される。

フィラーとしては、粉状のものとして、カオリン、焼成
クレー、タルク、マイカ、アスベスト。

ワラストナイト、ケイ酸カルシウム、パイロフェライト
、ベントナイト、ガラスピーズ等のケイ酸塩、ホワイテ
ィング、チョーク、炭酸カルシウム。

ドロマイト、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の炭酸
塩、パライト粉、硫酸バリウム等の硫酸塩。

アルミナ、酸化アンチモン、マグネシア、二酸化チタン
、無定形シリカ、フリント石英、シリカサンド、ホワイ
トカーボン、ケイ藻上等の酸化物。

カーボンブラック、グラファイト等の炭素等、繊維状の
ものとして、ガラス繊維、炭素繊維等、ウィスカー状の
ものとして、チタン酸カリウムウィスカー、酸化亜鉛ウ
ィスカー　（テトラボッド状のものを含む）、マグネシ
アウィスカー等がある。これらは単独で用いてもよいし
、２種以上併用してもよい。上記のフィラーのうち、特
に好ましいものは、炭素繊維及びガラス繊維である。

フィラーの充填量は９通常９組戒物の１０〜６０重量％
、好ましくは１５〜５０重量％とするのが適当である。

これらの充填量があまり少ないと摺動特性を向上させる
効果が乏しく、多すぎると成形性が悪くなる。

なお１本発明における樹脂組成物には、少量のの他の樹
脂、特に摩擦係数を低下させるフッ素系樹脂や難燃剤、
安定剤、顔料、粘度調整剤等の添加剤を含有させてもよ
い。

本発明においては、このような液晶ポリマー樹脂組成物
を用いて成形品を成形し、熱処理して摺動部品を得る。

熱処理は、最終的に要求される形状の部品にして行うの
が望ましいが、熱処理後、加工してもよい。熱処理の温
度は、１５０℃以上で熱変形を起こさない温度とするこ
とが必要である。液晶ポリマー樹脂組成物は、粘弾性で
測定すれば、一般に、６０〜１２０℃にガラス転移に相
当する転移点を有し。

この見掛けのガラス転移温度より十分高い温度である１
５０℃以上の温度で熱処理することにより。

摺動性が向上するのである。熱処理温度の上限は成形品
が変形を起こさない温度であればよい。好ましい熱処理
温度は、見掛けのガラス転移温度と熱変形を起こす温度
の中間の温度を中心に、±５０℃、特に±３０℃の範囲
である。また、熱処理は空気中で行ってもよいが、水分
を排除した雰囲気。

特に窒素ガス雰囲気で行うのが好ましい。熱処理の時間
は、液晶ポリマー樹脂組成物の種類や成形品の大きさ、
熱処理雰囲気、熱処理温度等により異なるが、一般に１
０分間〜２０時間１通常１〜１０時間である。

（実施例） 次に、実施例により本発明を具体的に説明する。

なお、ｌｌＩ耗性の評価は、液晶ポリマー組成物を用い
て、射出成形により所定のリングを成形し。

絵本式摩擦、摩耗試験機を用い、相手材として鉄Ｓ−４
５Ｃを使用し、荷重１．７２ｋｇ　／　ｃｒｌ　、速度
３００ｍｍ／ｓｅｃで摩擦試験を行い、自己摩耗量、相
手材摩耗量及び摩擦係数を測定して行った。

実施例１〜６及び比較例１〜３ バラヒドロキシ安息香酸残基単位８０モル％及びエチレ
ンテレフタレート単位２０モル％からなる液晶ポリマー
　（ユニチカ社製ロッドランＬＣ−５０００）に第１表
に示したフィラーを配合した樹脂組成物を用いて摩擦試
験用リングを射出成形した。

なお、炭素繊維としては、東邦レーヨン社製ベスファイ
ト　ＨＴＡ−Ｃ６−Ｎを用いた。

得られたリングを第１表に示した温度の熱風炉に入れ、
５時間熱処理後、摩擦試験を行った。

なお、熱処理しない場合を比較例１〜３とした。

試験結果を第１表に示す。

第１表 実施例７及び比較例４ 実施例１で使用したものと同じ液晶ポリマー樹脂組成物
を用い、直径が２０ｍｍで、最も薄い部分の厚さが０．
３ｍｍの小さなカムギヤを成形し、１８０℃で５時間熱
処理した後、焼入れ鋼製カムシャフトを用い、３００ｇ
又は６００ｇの荷重をかけて作動しなくなるまでの回数
を測定した。

なお、熱処理しない場合を比較例４とした。

結果を第２表に示す。

液晶ポリマーとして、６−ヒドロキシナフトエ八 酸残基単位とバラヒドロキシ安息香酸残基単位とからな
る共重合ポリエステル（ポリプラスチックス社製ベクト
ラＡ−９５０）を用いて、摩擦試験用リングを射出成形
した。

得られたリングを第３表に示した温度の熱風炉に入れ、
１０時間熱処理した後、摩擦試験を行った。

なお、熱処理しない場合を比較例５〜７とした。

試験結果を第３表に示す。

第３表 （発明の効果） 本発明によれば、自己摩耗が少ないばかりでなく、相手
材を摩耗させることがなく、大きな荷重にも耐えられる
液晶ポリマー製摺動部品が提供される。

本発明の摺動部品は、金属では加工できず、他の樹脂で
は成形できなかったような極めて精密な摺動部品として
好適であるが、精密部品に限らず。

テープ走行廻りの特殊部品、トラクター、フォークリフ
ト等のギヤ軸受のような大型摺動部品としても有用であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶ポリマー製摺動部品を製造するに際し、液晶
   ポリマーにフィラーを充填した樹脂組成物で成形品を成
   形し、得られた成形品を１５０℃以上で熱変形を起こさ
   ない温度で熱処理することを特徴とする液晶ポリマー製
   摺動部品の製造法。